Total electric current (J)
Corriente total en un semiconductor tipo-p (Inorgánico)
En un semiconductor, la corriente eléctrica total resulta de la combinación de dos mecanismos fundamentales de transporte de carga: la arrastre (drift) y la difusión (diffusion). El primero ocurre cuando los portadores de carga (como los huecos o electrones) se mueven bajo la influencia de un campo eléctrico, mientras que el segundo se debe a un gradiente de concentración, que induce a las cargas a redistribuirse para alcanzar un equilibrio. En el caso específico de un semiconductor tipo-p, la corriente total puede expresarse como:
donde es el coeficiente de difusión y
es la movilidad de los huecos. Estos dos parámetros están relacionados a través de la Relación de Einstein de la siguiente manera:
Esta relación implica que la difusión y la movilidad están proporcionalmente ligadas a través del voltaje térmico (kT/q, aproximadamente 26 mV a temperatura ambiente)
- En semiconductores inorganicos la relación de Einstein se cumple con muy buena aproximación ya que el transporte de carga se puede modelar como un proceso de movimiento libre entre colisiones.
Corriente total en un semiconductor orgánico
En materiales semiconductores orgánicos, esta relación puede no cumplirse. Es decir, la constante de proporcionalidad puede desviarse significativamente, lo que tiene un impacto importante en el comportamiento eléctrico de los dispositivos basados en estos materiales.
- Los materiales orgánicos, que suelen ser amorfos y altamente desordenados, el transporte de carga se realiza mediante los procesos de Hopping o Poole Frenkel.
- El número y distribución de estados trampa alteran la forma en que se propagan las cargas